新疆阿合奇县萨喀尔得铜矿地质特征及矿床成因

2016-08-31马飞新疆地矿局第八地质大队阿克苏843000

新疆有色金属 2016年5期

马飞（新疆地矿局第八地质大队　阿克苏　843000）

马飞
（新疆地矿局第八地质大队阿克苏843000）

萨喀尔得铜矿位于塔里木板块西北缘活动带，该矿床类型为中低温热液型矿床。矿体主要沿基本顺层（C2b1），其次在斜交地层的断层破碎蚀变带分布，明显受断层破碎蚀变带控制。泥盆系与石炭系的接触断层是主导矿构造，而它派生的次级断裂则为导-容矿构造，多期次构造叠加作用也促使了矿体的形成。

萨喀尔得铜矿矿体特征断裂破碎蚀变找矿标志

0　引言

萨喀尔得铜矿处于西南天山金、铅、锌、铜、锑、锡、铝、汞成矿带中部，通过对该区1∶20万地球化学测量在本区圈出了Hs-33号综合异常，在异常查证中发现了萨喀尔得铜矿，属与断层有关热液蚀变型矿床，本文研究了矿床的地质特征，矿床成因以及找矿标志，对明确下一步矿产勘查方向，并有效的进行成矿预测具有一定的指导意义。

1　区域地质背景

勘查区处于塔里木地台西北缘木兹杜克过渡带（Ⅲ）、迈丹他乌铅锌锑金铜稀土成矿带和柯枰铅锌铜成矿带［1～2］，区内出露地层主要为古生界的碎屑岩、碳酸盐岩沉积。在卡拉铁克大断裂的东南侧，卡拉铁克大断裂延伸约100km，具多期活动特征，沿大断裂发育有近于平行的次一级断层、裂隙带，对成矿十分有利［3］（图1）。

图1　萨喀尔得铜矿区域地质略图

区域内构造线总体呈北东-南西向，褶皱构造有阿尔巴切依切克箱状背斜，该背斜具有长期发展的历史，背斜核部出露有寒武系、奥陶系，向两翼依次有志留系、泥盆系、石炭系及二叠系。其内还发育有次一级褶皱-比尤列提向斜和阿萨乌拜背向斜。

区内岩浆岩不发育，仅局部见有少量脉岩，主要有石英脉、重晶石脉及基性岩脉，规模均较小。区内地层仅遭受了微弱的区域变质作用。`

区域上从工作区至北东的哈拉奇一带，矿产总体分布较少。沿卡拉铁克大断裂，主要在哈拉奇一带上泥盆统（D3y）中发现有布隆金重晶石矿点；中-上石炭统（C2～3）发现了布隆多金属、马旦铜矿点等；均属内生作用的热液型矿产。

2　矿区地质

勘查区内出露地层主要有：上泥盆统克兹尔塔格组（D3k），呈北东-南西向分布于勘查区北西部一带，岩性主要为砖红色石英砂岩夹薄层粉砂岩，偶见白色斑块或条带，厚度大于100m。中石炭统别根他乌组（C2b）第一段（C2b1）出露于勘查区中北部，岩性主要由薄层灰岩、细砂岩、泥灰岩、炭质页岩、岩屑石英砂岩等组成，以铜矿体为界；别根他乌组第二段（C2b2）出露于中南部，与别根他乌组第一段（C2b1）地层呈断层接触或整合接触。主要由炭质页岩夹薄层灰岩、细砂岩、岩屑石英砂岩等构成。

勘查区内构造形迹与区域构造一致，构造线总体走向北东-南西向。其中泥盆系地层分布于矿区的北西部，多以单斜产出，倾向约300°，倾角30°～60°；石炭系分布于矿区的南东，岩层中构造显得较复杂，小褶皱、断裂较发育。

矿区内断裂构造较发育，主要有4组（期次）断裂带，其走向主要为北东向，其次为近东西向。

F1为一区域上规模较大的逆冲断层，在矿区内局部显示为逆掩推覆断层，断层上盘为泥盆系，下盘为石炭系，地表断裂带倾向北西，倾角30°～60°。断层破碎带宽5～20m，沿断层破碎带有菱铁矿矿化、黄铁矿化、局部有铜矿化；

F2断裂为基本顺层断裂带，断续延伸1 000m左右，破碎带宽5～25m，两侧岩层均为石炭系地层，断层面倾向北西，倾角32°～57°，该断层为区域性大断裂的次级断裂带，基本与区域构造线延伸方向一致，该断层为主要控矿构造，沿该断层及附近共圈出铜矿体4个，其余地段有不同程度的铜矿化；

F3断裂在矿区延伸1千余米，为略微斜交地层的断裂带，局部破碎带宽3m左右，断层两侧均出露为石炭系地层，断层倾向北西，未见有明显的铜矿化；

F4、为斜交地层平推断裂，断裂倾向北，倾角近于直立，局部有铅锌矿化，该断层对基本顺层的铜矿体有破坏作用；其它节理、裂隙为斜交地层断裂，其规模小，断裂倾向南东，局部有较富集的铜矿化。

3　矿体（层）地质特征

铜矿（化）体受区域性大断裂的次级断裂带控制，产于次级断裂带破碎蚀变岩中。铜矿（化）体主要受三组次级断层、节理、裂隙带控制，其一为沿上泥盆统（D3k）与中石炭统接触断层（F1）产出；其二为沿中石炭统（C2b1）基本顺层的断层（F2）产出；其三为沿斜交地层（C2b2）节理、裂隙产出。其中主要在基本顺层（C2b1）、其次在斜交地层的断层破碎蚀变中圈出了4条矿化体（Cu～Ⅰ至Cu～Ⅳ）。矿（化）体呈似层状、脉状、透镜状，长分别为40～400m、宽分别为0.5～15m，铜品位一般为（0.14～3.58）×10～2，铜矿（化）体总体伴生银、零星伴生有铅、锌（图2）。

图2　萨喀尔得铜矿床地质简图

其它矿（化）体总体呈脉状、透镜状。沿（F2）附近斜交地层（C2b）的节理、裂隙中，局部充填含铜方解石、白云石脉及其角砾，长一般10～30m不等、宽0.1～0.2m，品位Cu一般为（1.72～3.89）×10～2；沿石炭统（C2b）平推断层（F4）破碎蚀变带中，零星充填有含闪锌矿方铅矿细脉、含铅锌方解石、白云石细脉，细脉近东西向延伸、近直立，长1～5m不等、宽0.05～0.10m，方铅矿品位为30×10～2、闪锌矿为20×10～2左右。

根据槽探浅井工程资料，主要的4个矿体（Cu～Ⅰ至Cu～Ⅳ），长分别为180～280m，厚分别为0.56～3.83m，品位一般为（0.14～3.58）×10～2，属低品位铜矿体。由于矿体较大，深部均也见矿，共获得332+333铜矿石资源量1 890 154 t，332+333铜金属量63 878 t，在这个矿区还有32条矿体，其334铜矿石资源量7 823 568 t，334铜金属量234 707 t。332+333+334铜金属量298 585 t［4］。

4　矿石特征

4.1矿石矿物特征

赋矿岩石主要为蚀变砂岩、白云岩、大理岩化灰岩等。金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、菱铁矿、胆矾、孔雀石、褐铁矿等；脉石矿物主要有长英质、白云石、方解石和少量的绢云母、绿泥石等。主要矿物特征为：

黄铜矿：形态呈他形粒状，粒径较粗，多在0.05～0.5mm之间，少部分在0.01～0.045mm，在矿物中呈斑点状、团块状分布。其含量一般为1.27%～3%。

黄铁矿：其形状呈他形-半自形粒状，粒径大小不等，在0.01～2.0mm，少数＞2mm，呈独立单体或与黄铜矿连生在一起，部分被褐铁矿交代，呈残晶存在。其含量一般为1%～5%。

菱铁矿：其形状呈自形、菱形，边缘为褐铁矿交代具环带状，分布于蚀变砂屑之间，有时跨界线分布。粒径在0.03～0.2mm之间，少数＞2mm。其含量一般约为5%左右。

水胆矾：形态主要为纤维集合体，沿矿石风化面呈不规则脉状或皮壳状产出。其含量一般约为2%～6%之间。

孔雀石：伴生于水胆矾矿旁，呈粉末土状或皮壳状产出。其含量一般约为1%左右。

褐铁矿：呈隐晶质集合体，以网脉状形式交代，交代原生硫化物黄铜矿和黄铁矿，使其呈孤立岛状分布。有时，在褐铁矿集合体中见有少量的铜蓝，粒径较细，在0.01～0.04mm，呈鳞片状集合体产出。其含量一般为4%～8%之间。

脉石矿物：石英、长石、白云石、方解石呈自形、半自形粒度大小不一，含量不一，其中石英、长石粒径一般为0.12～0.3mm，白云石、方解石粒径一般为0.06～2.4mm，少量的绢云母、绿泥石、炭质等多为胶结物。

矿石主要为含铜蚀变砂岩、构造角砾岩、白云石脉、方解石脉、石英脉等，其围岩主要为砂岩、炭质页岩、灰岩、白云岩等。

4.2矿石结构构造

矿石结构以他形不等粒结构为主，次为交代残留结构、包含结构和纤维状结构，有用矿物嵌布形式为不等粒嵌布，嵌布粒级在中-细粒级（0.02～2.0mm）。矿石构造主要为不均匀浸染状构造，次有少量的脉状构造和皮壳状构造。不均匀浸染构造是由原生硫化物黄铜矿、黄铁矿在矿石中呈不均匀分布所造成的。多以斑点状、团块状、脉状等方式产出，多沿裂隙充填。

4.3矿体围岩

Cu～Ⅰ矿体围岩为泥盆系灰绿色细砂岩、粉砂岩、页岩。Cu～Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ矿体围岩主要为石炭纪砂岩、白云岩、灰岩、炭质页岩等。

5　矿床成因及找矿标志

5.1矿床成因

⑴地层及岩性控矿

矿体主要产于石炭纪的蚀变碎屑岩、炭质页岩中，次产于灰岩中，表明在这些地层中存在矿质及与矿质有关的物质成分，有一定的成矿物质来源。在碎屑岩与灰岩、白云岩结合部位中形成了相对规模大、热液型和充填型矿体，在白云岩、灰岩、炭质页岩中只形成了相对少量的浸染状矿体。

⑵构造控矿

矿体严格受走向总体为北东向的断层控制，近矿围岩有一定矿化和蚀变作用，存在构造热液和容矿空间。泥盆系与石炭系的接触断层是主导矿构造，而它派生的次级断裂则为导一容矿构造［5］。矿床的规模总体与断裂的规模相关，其中沿基本顺层（C2b1）的断层控制着主矿体的分布，泥盆系与石炭系的接触断层零星控制有矿化体分布，明显斜交地层次级节理、裂隙也形成有矿化体（局部富集）。多期次构造叠加作用也是形成矿体的因素。

⑶矿化富集规律

基本顺层（C2b）的断层带（F2）部位中，碎屑岩与灰岩结合部位存在相对规模大且较富集的矿体，如Cu～Ⅱ号矿体、Cu～Ⅲ号矿体相对较富集。

⑷矿床成因

在泥盆系与石炭系的接触断层活动的推力下，深部含矿热液向低压空间运移，在总体为北东走向的断层构造空间内，在有屏闭层、周围含有Cu、Ag、Pb、Zn等成矿元素、断层热液和易发生化学反应的碳酸盐岩（白云岩、石灰岩）环境中，即在有成矿物质来源、热液作用、成矿空间中交代、沉淀、富集成矿。主要形成中低温热液型、热液交代型铜及铅锌矿。

5.2找矿标志

⑴构造标志

铜矿（化）体受区域性大断裂的次级断裂带控制，产于次级断裂带破碎蚀变岩中，总体沿北东向延伸，基本与区域构造线延伸方向一致。铜矿（化）体主要受三组次级断层、节理、裂隙带控制。因此次级断层、节理、裂隙带等构造可作为主要找矿标志。

⑵岩性标志

铜矿（化）体基本产于石炭纪的碎屑岩、白云岩、灰岩、炭质页岩中，地层中存在矿质及与矿质有关的物质成分，经后期热液作用、构造运动，形成铜矿体，因此岩性标志可作为主要找矿标志。

⑶矿化标志

野外宏观观察，矿区内地表矿石氧化后，金属矿物主要为次生水胆矾、孔雀石，呈翠绿色，粉沫状、薄膜状等，其含量的多少与铜品位高低呈正相关，因此水胆矾、孔雀石分布特征可作为直接找矿标志。